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硝酸镧致突变性及致畸性评价

肖倩倩 刘青云 康陈萍 孟庆贺 蒋建军 杨晓华 尚兰琴 郝卫东

肖倩倩, 刘青云, 康陈萍, 孟庆贺, 蒋建军, 杨晓华, 尚兰琴, 郝卫东. 硝酸镧致突变性及致畸性评价[J]. 中国公共卫生, 2023, 39(10): 1304-1310. doi: 10.11847/zgggws1140660
引用本文: 肖倩倩, 刘青云, 康陈萍, 孟庆贺, 蒋建军, 杨晓华, 尚兰琴, 郝卫东. 硝酸镧致突变性及致畸性评价[J]. 中国公共卫生, 2023, 39(10): 1304-1310. doi: 10.11847/zgggws1140660
XIAO Qianqian, LIU Qingyun, KANG Chenping, MENG Qinghe, JIANG Jianjun, YANG Xiaohua, SHANG Lanqin, HAO Weidong. Toxicological experiments-based evaluation on mutagenicity and teratogenicity of lanthanum nitrate[J]. Chinese Journal of Public Health, 2023, 39(10): 1304-1310. doi: 10.11847/zgggws1140660
Citation: XIAO Qianqian, LIU Qingyun, KANG Chenping, MENG Qinghe, JIANG Jianjun, YANG Xiaohua, SHANG Lanqin, HAO Weidong. Toxicological experiments-based evaluation on mutagenicity and teratogenicity of lanthanum nitrate[J]. Chinese Journal of Public Health, 2023, 39(10): 1304-1310. doi: 10.11847/zgggws1140660

硝酸镧致突变性及致畸性评价

doi: 10.11847/zgggws1140660
基金项目: 国家重点研发计划(2017YFC1600203)
详细信息
    作者简介:

    肖倩倩(1988 – ),主管技师,博士,研究方向:生殖发育毒理学

    通信作者:

    郝卫东,E-mail:whao@bjmu.edu.cn

Toxicological experiments-based evaluation on mutagenicity and teratogenicity of lanthanum nitrate

More Information
  • 摘要:   目的  评价硝酸镧的致突变性和致畸性,为稀土元素的安全使用提供科学依据。  方法   根据硝酸镧对ICR小鼠的半数致死剂量(LD50),分别设高、中、低(雄性为875、437.5、218.75 mg/kg·BW;雌性为1 015 、507.5、253.75 mg/kg·BW)3个剂量组,对ICR小鼠(每组 10 只,雌雄各半)进行骨髓细胞微核试验,观察硝酸镧对小鼠骨髓微核细胞率的影响;根据硝酸镧对CHL细胞的半数抑制浓度,分别设高、中、低(不加S9混合液时为1 × 10 – 3、1 × 10 – 4、1 × 10 – 5 mol;加S9混合液时为5 × 10 – 3、2.5 × 10 – 4、1.25 × 10 – 5 mol)3个剂量组,进行体外哺乳动物细胞(接种至25 mL细胞培养瓶中对数分裂期生长良好的 CHL 细胞,1 × 106 个/瓶)染色体畸变试验,观察硝酸镧对哺乳动物细胞染色体畸变率的影响;设硝酸镧5个剂量组(分别为5、1、0.2、0.04、0.008 mg/皿),在S9代谢活化系统存在或不存在的条件下进行鼠伤寒沙门氏菌(TA97、TA98、TA100、TA102、TA1535)回复突变试验,观察硝酸镧对鼠伤寒沙门氏菌回复突变的影响。设硝酸镧3个剂量组(分别为9、36、144 mg/kg·BW),通过对SD孕鼠(每组至少 15 只)的致畸试验,观察硝酸镧对孕鼠生长和着床能力、胎仔体重和身长情况及对胎鼠骨骼畸形率、各脏器畸形率及总内脏畸形率的影响。  结果  小鼠骨髓细胞微核试验结果显示,硝酸镧各剂量组的微核细胞率与阴性对照组比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。体外哺乳动物细胞染色体畸变试验结果显示,在不加S9混合液的条件下,硝酸镧在1 × 10 – 5 M时可导致染色体畸变细胞率升高(χ2 = 12.109,P < 0.01),但畸变细胞率 < 5%,可能不具有生物学意义;在加S9的条件下,硝酸镧各剂量组的染色体畸变细胞率与阴性对照组比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验结果显示,在S9代谢活化系统存在或不存在的条件下,硝酸镧各剂量组的回复突变菌落数与阴性对照组比较均无明显升高(P > 0.05)。大鼠致畸试验结果显示,硝酸镧各剂量组(144、36、9 mg/kg·BW)对孕鼠生长、着床能力均无明显影响;高剂量组(144 mg/kg·BW)胎仔体重、身长均明显低于阴性对照组(P < 0.05)、胎鼠骨骼畸形率较阴性对照组显著升高(χ2 = 9.939,P < 0.05),各剂量组胎鼠各脏器畸形率及总内脏畸形率与阴性对照组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。  结论  在本试验条件下,硝酸镧无明显致突变性;硝酸镧最大无致畸作用剂量为36 mg/kg·BW(以镧元素计为15.38 mg/kg·BW)。
  • 表  1  硝酸镧对小鼠骨髓微核细胞率的影响($\bar x \pm s$)

    Table  1.   Micronucleus rate of bone marrow cells by gender and dose in mice treated with lanthanum nitrate at concentrations of 875.0, 437.5, 218.75 mg/kg·BW for male mice and 1 015.0, 507.5, 253.75 mg/kg·BW for female mice

    小鼠组别小鼠数受检PCE
    总数(个)
    含微核 PCE数PCENCEPCE/NCE
    雌性 阴性对照组 5 10 000 3 611 389 1.58 ± 0.12
    低剂量组 5 10 000 2 569 431 1.35 ± 0.28
    中剂量组 5 10 000 7 570 430 1.34 ± 0.22
    高剂量组 5 10 000 4 591 409 1.44 ± 0.07
    阳性对照组 5 10 000 190 a 629 371 1.71 ± 0.22
    雄性 阴性对照组 5 10 000 2 620 380 1.63 ± 0.12
    低剂量组 5 10 000 2 595 405 1.47 ± 0.15
    中剂量组 5 10 000 2 572 428 1.36 ± 0.24
    高剂量组 5 10 000 3 609 371 1.56 ± 0.10
    阳性对照组 5 10 000 190 b 645 355 1.82 ± 0.15
      注:与阴性对照组比较,a P < 0.01; 与阴性对照组比较,b P < 0.01。
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    表  2  硝酸镧对CHL细胞染色体畸变的影响

    Table  2.   Chromosome aberration of CHL cells treated with lanthanum nitrate at different concentrations

    S9混合液组别观察细胞数畸变细胞数染色体畸变细胞率(%)
    – S9 阴性对照组 300 5 1.7 ± 0.6
    硝酸镧组(M)
    1 × 10 – 5 300 14 4.7 ± 0.6 a
    1 × 10 – 4 300 4 1.3 ± 0.6
    1 × 10 – 3 300 3 1.0 ± 0.0
    丝裂霉素C组(1.0 μg/ml) 300 165 55.0 ± 6.6 b
    + S9 阴性对照组 300 5
    硝酸镧组(M)
    1.25 × 10 – 5 300 5 1.7 ± 1.5
    2.50 × 10 – 4 300 3 1.0 ± 0.0
    5.00 × 10 – 3 300 3 1.0 ± 0.0
    环磷酰胺组(9.5 μg/ml) 300 170 56.7 ± 6.4 c
      注:与阴性对照组比较,a P < 0.01;与阴性对照组比较,b P < 0.01;与阴性对照组比较,c P < 0.01。
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    表  3  硝酸镧对鼠伤寒沙门氏菌自发回变数的影响

    Table  3.   Spontaneous regression variables of Salmonella typhimurium cultured with lanthanum nitrate of different concentrations

    组别TA97TA98
    – S9 + S9 – S9S9
    溶剂对照组
    硝酸镧组(mg/皿)
    102.3 ± 5.1 93.0 ± 4.0 30.7 ± 3.1 30.0 ± 3.5
     0.008 100.0 ± 5.6 83.7 ± 4.2 28.7 ± 4.7 27.3 ± 3.8
     0.04 99.7 ± 7.5 82.7 ± 5.5 28.3 ± 2.5 25.0 ± 2.6
     0.2 92.0 ± 8.5 84.0 ± 7.9 30.0 ± 1.0 29.7 ± 3.8
     1.0 103.0 ± 4.4 90.7 ± 7.1 28.0 ± 3.0 29.7 ± 4.5
     5.0 96.0 ± 3.5 79.7 ± 6.1 25.3 ± 3.8 23.7 ± 3.1
    阳性对照组 1149.3 ± 74.3 898.7 ± 68.0 490.7 ± 18.0 472.0 ± 65.5
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    组别TA100TA102TA1535
    – S9 + S9 – S9 + S9 – S9 + S9
    溶剂对照组
    硝酸镧组(mg/皿)
    123.7 ± 5.7 150.7 ± 6.0 290.7 ± 15.5 302.7 ± 10.1 11.0 ± 1.0 10.7 ± 0.6
     0.008 136.0 ± 7.9 147.0 ± 3.6 276.7 ± 18.6 287.0 ± 5.0 10.3 ± 1.5 9.7 ± 1.5
     0.04 128.0 ± 5.3 141.3 ± 4.0 276.7 ± 6.7 283.0 ± 11.8 10.3 ± 2.1 10.7 ± 2.5
     0.2 138.0 ± 7.5 142.0 ± 3.6 275.0 ± 7.5 284.0 ± 4.6 11.0 ± 1.7 9.7 ± 2.1
     1 136.3 ± 4.5 145.0 ± 10.5 264.0 ± 6.0 276.0 ± 9.2 11.0 ± 2.0 1 0.7 ± 0.6
     5 114.7 ± 9.5 150.7 ± 12.2 259.7 ± 14.6 275.7 ± 9.5 11.0 ± 2.6 9.0 ± 1.0
    阳性对照组 768.0 ± 57.7 832.0 ± 56.0 994.7 ± 72.6 789.3 ± 53.3 420.7 ± 51.1 100.3 ± 3.5
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    表  4  硝酸镧对胎鼠发育的影响($ \overline {\text{X}} $ ± s)

    Table  4.   Impacts of lanthanum nitrate of different concentrations on development of fetal rats

    组别胎仔数(只)胎盘重(g)胎鼠体重(g)胎鼠身长(cm)胎鼠尾(cm)
    阴性对照组2100.54 ± 0.043.91 ± 0.183.62 ± 0.081.33 ± 0.07
    硝酸镧组(mg/kg·BW)
     91910.52 ± 0.033.98 ± 0.283.98 ± 0.281.35 ± 0.06
     362010.53 ± 0.053.91 ± 0.213.91 ± 0.211.34 ± 0.04
     1442190.52 ± 0.063.72 ± 0.23 a3.53 ± 0.12 b1.34 ± 0.05
    阳性对照组2590.56 ± 0.043.98 ± 0.213.55 ± 0.10 c1.34 ± 0.06
      注:与阴性对照组比较,a P < 0.01;与阴性对照组比较,b P < 0.05;与阴性对照组比较,c P < 0.05。
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    表  5  硝酸镧对胎鼠骨骼发育的影响

    Table  5.   Impacts of lanthanum nitrate of different concentrations on skeletal development of fetal rats

    组别胎仔数顶骨骨化不全枕骨骨化不全肋骨畸形尾骨畸形骨骼畸形
    数(只)畸形率(%)数(只)畸形率(%)畸形数(只)畸形率(%)畸形数(只)畸形率(%)数(只)畸形率(%)
    阴性对照组11232.755.40002.898
    硝酸镧(mg/kg·BW)
     9102109.878.81111.51918.6
     3610998.3712.810.914.72321.1
     144116108.6812.10004.42622.4 b
    阳性对照组13715 a10.91113.942.943.73525. c
      注:与阴性对照组比较,a P < 0.05;与阴性对照组比较,b P < 0.05;与阴性对照组比较,c P < 0.01。
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出版历程
  • 接收日期:  2022-10-21
  • 录用日期:  2023-10-25
  • 修回日期:  2023-04-11
  • 网络出版日期:  2023-11-08
  • 刊出日期:  2023-10-01

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